Awọn iroyin - Ilana Ipilẹ ati ohun elo ti eto TOF (Akoko ofurufu).

Alabapin si Media Awujọ wa Fun Ifiweranṣẹ kiakia

jara yii ni ifọkansi lati pese awọn oluka pẹlu ijinle ati oye ilọsiwaju ti eto Akoko ti Flight (TOF). Awọn akoonu ni wiwa kan okeerẹ Akopọ ti TOF awọn ọna šiše, pẹlu alaye alaye ti awọn mejeeji aiṣe-taara TOF (iTOF) ati taara TOF (dTOF). Awọn apakan wọnyi ṣawari sinu awọn aye eto, awọn anfani ati aila-nfani wọn, ati ọpọlọpọ awọn algoridimu. Nkan naa tun ṣawari awọn oriṣiriṣi awọn ẹya ara ẹrọ ti awọn eto TOF, gẹgẹbi Vertical Cavity Surface Emitting Lasers (VCSELs), gbigbe ati awọn lẹnsi gbigba, gbigba awọn sensọ bi CIS, APD, SPAD, SiPM, ati awọn iyika awakọ bi ASICs.

Ifihan si TOF (Akoko ti Ofurufu)

Awọn Ilana Ipilẹ

TOF, ti o duro fun Akoko ti Ofurufu, jẹ ọna ti a lo lati wiwọn ijinna nipasẹ iṣiro akoko ti o gba fun ina lati rin irin-ajo ijinna kan ni alabọde. Ilana yii jẹ lilo ni akọkọ ni awọn oju iṣẹlẹ TOF opitika ati pe o taara taara. Ilana naa pẹlu orisun ina ti njade tan ina ti ina, pẹlu akoko itujade ti o gbasilẹ. Imọlẹ yii lẹhinna tan imọlẹ si ibi-afẹde kan, ti gba nipasẹ olugba, ati pe akoko gbigba jẹ akiyesi. Iyatọ ni awọn akoko wọnyi, ti a tọka si bi t, ṣe ipinnu ijinna (d = iyara ina (c) × t/2).

Awọn oriṣi ti awọn sensọ ToF

Awọn oriṣi akọkọ meji lo wa ti awọn sensọ ToF: opitika ati itanna. Awọn sensọ ToF opitika, eyiti o wọpọ julọ, lo awọn itọsi ina, ni igbagbogbo ni iwọn infurarẹẹdi, fun wiwọn ijinna. Awọn iṣọn wọnyi jẹ itujade lati inu sensọ, ṣe afihan ohun kan, ati pada si sensọ, nibiti akoko irin-ajo ti wọn ati lo lati ṣe iṣiro ijinna. Ni idakeji, awọn sensọ ToF itanna eletiriki lo awọn igbi itanna, bi radar tabi lidar, lati wiwọn ijinna. Wọn ṣiṣẹ lori ilana ti o jọra ṣugbọn lo alabọde ti o yatọ funwiwọn ijinna.

Awọn ohun elo ti awọn sensọ ToF

Awọn sensọ ToF wapọ ati pe wọn ti ṣepọ si ọpọlọpọ awọn aaye:

Robotik:Ti a lo fun wiwa idiwo ati lilọ kiri. Fun apẹẹrẹ, awọn roboti bii Roomba ati Boston Dynamics' Atlas gba awọn kamẹra ijinle ToF fun ṣiṣe aworan agbegbe wọn ati awọn gbigbe igbero.

Aabo Systems:Wọpọ ni awọn sensosi išipopada fun wiwa awọn onijagidijagan, ti nfa awọn itaniji, tabi mu awọn eto kamẹra ṣiṣẹ.

Oko ile ise:Ikopọ ninu awọn eto iranlọwọ awakọ fun iṣakoso ọkọ oju omi adaṣe ati yago fun ikọlu, di pupọ si ni awọn awoṣe ọkọ ayọkẹlẹ titun.

Aaye IṣoogunTi gbaṣẹ ni aworan ti kii ṣe afomo ati awọn iwadii aisan, gẹgẹbi itọsi isọpọ opiti (OCT), ti n ṣe agbejade awọn aworan àsopọ ti o ga.

Olumulo Electronics: Ṣepọ si awọn fonutologbolori, awọn tabulẹti, ati awọn kọnputa agbeka fun awọn ẹya bii idanimọ oju, ijẹrisi biometric, ati idanimọ afarajuwe.

Awọn ọkọ ofurufu:Ti a lo fun lilọ kiri, yago fun ikọlu, ati ni sisọ aṣiri ati awọn ifiyesi ọkọ ofurufu

TOF System Architecture

Eto TOF aṣoju kan ni ọpọlọpọ awọn paati bọtini lati ṣaṣeyọri wiwọn ijinna bi a ti ṣalaye:

· Atagba (Tx):Eyi pẹlu orisun ina lesa, nipataki aVCSEL, Aṣoju awakọ ASIC lati wakọ lesa, ati awọn paati opiti fun iṣakoso tan ina gẹgẹbi awọn lẹnsi collimating tabi awọn eroja opiti diffractive, ati awọn asẹ.
· Olugba (Rx):Eyi ni awọn lẹnsi ati awọn asẹ ni ipari gbigba, awọn sensosi bii CIS, SPAD, tabi SiPM da lori eto TOF, ati Oluṣeto ifihan agbara Aworan (ISP) fun sisẹ awọn oye nla ti data lati chirún olugba.
·Isakoso Agbara:Ṣiṣakoso iduroṣinṣiniṣakoso lọwọlọwọ fun awọn VCSELs ati foliteji giga fun awọn SPAD jẹ pataki, nilo iṣakoso agbara to lagbara.
· Layer Software:Eyi pẹlu famuwia, SDK, OS, ati Layer ohun elo.

Awọn faaji ṣe afihan bi ina ina lesa, ti ipilẹṣẹ lati VCSEL ati titunṣe nipasẹ awọn paati opiti, rin irin-ajo nipasẹ aaye, ṣe afihan ohun kan, ati pada si olugba. Iṣiro idaduro akoko ninu ilana yii nfihan ijinna tabi alaye ijinle. Bibẹẹkọ, faaji yii ko bo awọn ipa-ọna ariwo, gẹgẹbi ariwo ti o fa imọlẹ-oorun tabi ariwo ọna pupọ lati awọn iweyinpada, eyiti a jiroro nigbamii ninu jara.

Iyasọtọ ti TOF Systems

Awọn eto TOF ni akọkọ tito lẹšẹšẹ nipasẹ awọn ilana wiwọn ijinna wọn: taara TOF (dTOF) ati TOF aiṣe-taara (iTOF), ọkọọkan pẹlu ohun elo ọtọtọ ati awọn isunmọ algorithmic. Ẹya naa ni akọkọ ṣe afihan awọn ipilẹ wọn ṣaaju lilọ sinu itupalẹ afiwera ti awọn anfani wọn, awọn italaya, ati awọn aye eto.

Laibikita ilana ti o dabi ẹnipe o rọrun ti TOF - njade pulse ina ati wiwa ipadabọ rẹ lati ṣe iṣiro ijinna - idiju wa ni iyatọ ti ina pada lati ina ibaramu. Eyi ni a koju nipasẹ didan ina didan to lati ṣaṣeyọri ipin ifihan agbara-si-ariwo ati yiyan awọn iwọn gigun ti o yẹ lati dinku kikọlu ina ayika. Ona miiran ni lati ṣe koodu koodu ina ti njade lati jẹ ki o ṣe iyatọ nigbati o ba pada, gẹgẹbi awọn ifihan agbara SOS pẹlu ina filaṣi.

Awọn jara tẹsiwaju lati ṣe afiwe dTOF ati iTOF, jiroro lori awọn iyatọ wọn, awọn anfani, ati awọn italaya ni awọn alaye, ati siwaju sii tito lẹtọ awọn eto TOF ti o da lori idiju alaye ti wọn pese, ti o wa lati 1D TOF si 3D TOF.

dTOF

Taara TOF taara ṣe iwọn akoko ọkọ ofurufu photon. Awọn paati bọtini rẹ, Diode Photon Avalanche Single (SPAD), jẹ ifarabalẹ to lati ṣe awari awọn fọto ẹyọkan. dTOF n gba Time Correlated Single Photon Counting (TCSPC) lati wiwọn akoko awọn ti o de photon, ṣiṣe iwe-akọọlẹ kan lati yọkuro aaye ti o ṣeeṣe julọ ti o da lori igbohunsafẹfẹ giga julọ ti iyatọ akoko kan pato.

iTOF

TOF aiṣe-taara ṣe iṣiro akoko ọkọ ofurufu ti o da lori iyatọ alakoso laarin itujade ati awọn fọọmu igbi ti o gba, nigbagbogbo ni lilo igbi lilọsiwaju tabi awọn ifihan agbara awose pulse. iTOF le lo awọn ayaworan sensọ aworan boṣewa, wiwọn kikankikan ina lori akoko.

iTOF ti pin si siwaju sii si awose igbi lemọlemọfún (CW-iTOF) ati awose pulse (Pulsed-iTOF). CW-iTOF ṣe iwọn iṣipopada alakoso laarin itujade ati gbigba awọn igbi sinusoidal, lakoko ti Pulsed-iTOF ṣe iṣiro iṣipopada alakoso nipa lilo awọn ifihan agbara igbi onigun mẹrin.

Iwe kika siwaju:

Wikipedia. (nd). Akoko ti ofurufu. Ti gba pada latihttps://en.wikipedia.org/wiki/Time_of_flight
Sony Semikondokito Solutions Group. (nd). ToF (Aago ti Ofurufu) | Imọ-ẹrọ ti o wọpọ ti Awọn sensọ Aworan. Ti gba pada latihttps://www.sony-semicon.com/en/technologies/tof
Microsoft. (2021, Kínní 4). Intoro to Microsoft Time Of Flight (ToF) - Azure Ijinle Platform. Ti gba pada latihttps://devblogs.microsoft.com/azure-depth-platform/intro-to-microsoft-time-of-flight-tof
ESCATEC. (2023, Oṣù 2). Awọn sensọ Aago ti Ofurufu (TOF): Akopọ Ijinlẹ ati Awọn ohun elo. Ti gba pada latihttps://www.escatec.com/news/time-of-flight-tof-sensors-an-in-depth-overview-and-applications

Lati oju-iwe ayelujarahttps://faster-than-light.net/TOFSystem_C1/

nipasẹ onkowe: Chao Guang

AlAIgBA:

A n kede bayi pe diẹ ninu awọn aworan ti o han lori oju opo wẹẹbu wa ni a gba lati Intanẹẹti ati Wikipedia, pẹlu ero ti igbega ẹkọ ati pinpin alaye. A bọwọ fun awọn ẹtọ ohun-ini ọgbọn ti gbogbo awọn ẹlẹda. Lilo awọn aworan wọnyi kii ṣe ipinnu fun ere iṣowo.

Ti o ba gbagbọ pe eyikeyi akoonu ti a lo lodi si aṣẹ-lori rẹ, jọwọ kan si wa. A jẹ diẹ sii ju setan lati ṣe awọn igbese ti o yẹ, pẹlu yiyọ awọn aworan kuro tabi pese iyasọtọ to dara, lati rii daju ibamu pẹlu awọn ofin ati ilana ohun-ini. Ibi-afẹde wa ni lati ṣetọju pẹpẹ ti o jẹ ọlọrọ ni akoonu, ododo, ati bọwọ fun awọn ẹtọ ohun-ini ọgbọn ti awọn miiran.

Jọwọ kan si wa ni adirẹsi imeeli wọnyi:sales@lumispot.cn. A pinnu lati gbe igbese lẹsẹkẹsẹ lori gbigba eyikeyi iwifunni ati iṣeduro ifowosowopo 100% ni ipinnu eyikeyi iru awọn ọran.